JP3195985B2 - Antenna device and transmission waveguide - Google Patents

Antenna device and transmission waveguide

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JP3195985B2
JP3195985B2 JP22648591A JP22648591A JP3195985B2 JP 3195985 B2 JP3195985 B2 JP 3195985B2 JP 22648591 A JP22648591 A JP 22648591A JP 22648591 A JP22648591 A JP 22648591A JP 3195985 B2 JP3195985 B2 JP 3195985B2
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正吾 中村
久松 中野
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有限会社中村製作所
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アンテナ装置及び該ア
ンテナ装置に用いる伝送導波管に関する。
The present invention relates to an antenna device and a transmission waveguide used for the antenna device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のアンテナ装置に用いる伝
送導波管は図10に示すように、円盤状の2枚の金属板
20a,20bが向き合わせに配置され、2枚の金属板
20a,20bの外周縁間が外周リング20cにて閉塞
され、金属板20a,20bと外周リング20cとで形
成された空間内に伝送空間20dが設けられていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 10, a transmission waveguide used for an antenna device of this type has two disk-shaped metal plates 20a and 20b which are arranged to face each other. , 20b are closed by an outer peripheral ring 20c, and a transmission space 20d is provided in a space formed by the metal plates 20a, 20b and the outer peripheral ring 20c.

【0003】この伝送空間20dは、ラジアル形状のも
のであった。
The transmission space 20d has a radial shape.

【0004】この伝送導波管を用いてアンテナ装置を構
築するにあたっては、対をなす一方の金属板20aの小
孔20eからアンテナ素子21の結合部21aが伝送空
間20dに差込んで設けられている。
In constructing an antenna device using this transmission waveguide, a coupling portion 21a of an antenna element 21 is inserted into a transmission space 20d from a small hole 20e of one metal plate 20a forming a pair. I have.

【0005】そしてアンテナ素子21の電力放射部21
bが金属板20aより突き出て設けられ、他方の金属板
20bに電力供給を行う同軸給電構造の電力入出力部2
2が設けられていた。
The power radiating section 21 of the antenna element 21
b is provided so as to protrude from the metal plate 20a, and supplies power to the other metal plate 20b.
2 were provided.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図10に示す伝送導波
管を用いたアンテナ装置では、電力放射部21bから金
属板20aの前方に向けて電波が放射される。
In the antenna device using the transmission waveguide shown in FIG. 10, radio waves are radiated from the power radiating portion 21b toward the front of the metal plate 20a.

【0007】電波が金属板20aの前方に向けて放射さ
れる際に、電波の一部がアンテナ素子21の結合部21
aから伝送空間20d内に向けて再放射される。
When the radio wave is radiated toward the front of the metal plate 20a, a part of the radio wave is
The light is re-emitted from a into the transmission space 20d.

【0008】この際放射された電波20fが図10に示
すように隣接するアンテナ素子21の結合部21aに影
響を与え、アンテナ特性を悪くしている。このことは、
各アンテナ素子について言える。
[0008] At this time, the radiated radio wave 20f affects the coupling portion 21a of the adjacent antenna element 21 as shown in FIG. 10, thereby deteriorating the antenna characteristics. This means
The same can be said for each antenna element.

【0009】本発明の目的は、伝送導波管内に再放射さ
れる電波の相互影響を減少させてアンテナ特性を向上す
るようにしたアンテナ装置及び伝送導波管を提供するこ
とにある。
It is an object of the present invention to provide an antenna device and a transmission waveguide in which the mutual influence of radio waves re-radiated into the transmission waveguide is reduced to improve the antenna characteristics.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るアンテナ装置は、伝送導波管とアンテ
ナ素子とを組み合わせてなるアンテナ装置であって、前
記伝送導波管は、互いに向き合わせて配置された金属板
の対と、該対をなす金属板の外周縁間を閉塞する外周壁
とを含み、前記対をなす金属板と外周壁とで形成された
1つの空間内に、相互間が電磁的に遮蔽された2以上の
伝送空間を有し、前記2以上の伝送空間は前記金属板の
中心部の廻りに扇形形状に区画形成され、前記対をなす
一方の金属板には、前記伝送空間に連通する複数の小孔
が設けられ、前記対をなす他方の金属板に、送信時
前記伝送空間内に電力を供給する機能と、受信時前記
伝送空間内の電力を収集する機能とをもつ電力入出力部
が設けられており、前記アンテナ素子は、前記一方の
属板に設けられた前記小孔より前記伝送導波管の伝送空
間内に挿入された結合部と、該結合部に一体に結合され
前記小孔をもつ金属板より前方に突き出て設けられた電
力放射部とを有するものである。
To achieve the above object, an antenna device according to the present invention is an antenna device comprising a combination of a transmission waveguide and an antenna element, wherein the transmission waveguides are mutually connected. A pair of metal plates arranged opposite to each other, and an outer peripheral wall closing an outer peripheral edge of the pair of metal plates, formed of the pair of metal plates and the outer peripheral wall;
In one space, there are two or more transmission spaces electromagnetically shielded from each other, and the two or more transmission spaces are formed of the metal plate.
A plurality of small holes communicating with the transmission space are provided in one of the pair of metal plates, and the other of the pair of metal plates is formed in a sector shape around the center. the <br/> and the transmission space function of supplying electric power to, the provided power output section having a function of collecting the electric power of the transmission space is at the time of reception, the antenna element is the one and the small holes than the inserted coupling part to the transmission space of transmission waveguide provided on the gold <br/> genus plate, forward of the metal plate having the small holes being coupled together to said coupling unit And a power radiating portion protruding from the power radiating portion.

【0011】また本発明に係るアンテナ装置は、伝送導
波管とアンテナ素子とを組み合わせてなるアンテナ装置
であって、前記伝送導波管は、互いに向き合わせて配置
された金属板の対と、該対をなす金属板の外周縁間を閉
塞する外周壁とを含み、前記対をなす金属板と外周壁と
で形成された1つの空間内に、相互間が電磁的に遮蔽さ
れた2以上の伝送空間を有し、前記2以上の伝送空間は
前記金属板の中心部の廻りに扇形形状に区画形成され、
前記対をなす一方の金属板には、前記アンテナ素子が設
けられ、前記対をなす他方の金属板に、送信時前記
伝送空間内に電力を供給する機能と、受信時前記伝送
空間内の電力を収集する機能とをもつ電力入出力部が設
けられており、前記アンテナ素子は、前記一方の金属板
に開口状(スロット状)に形成され前記伝送空間内に連
通し電力放射に必要な開口面積をもって構成されたもの
である。
An antenna device according to the present invention is a combination of a transmission waveguide and an antenna element, wherein the transmission waveguide comprises: a pair of metal plates arranged to face each other; An outer peripheral wall closing an outer peripheral edge of the pair of metal plates, two or more electromagnetically shielded from each other in one space formed by the pair of metal plates and the outer peripheral wall; And the two or more transmission spaces are
Around the center of the metal plate is formed in a sector shape,
Said pair to one of the metal plates forming the, the antenna elements are provided, on the other metal plate forming the said pair has a function of supplying electric power to the transmission space in transmission, the transmission space during reception A power input / output unit having a function of collecting power inside the antenna, wherein the antenna element is formed in an opening shape (slot shape) in the one metal plate and communicates with the transmission space to radiate power. It has a required opening area.

【0012】また本発明に係る伝送導波管は、少なくと
も金属板の対と、外周壁と、伝送空間と、電力入出力部
とを有する伝送導波管であって、前記対をなす金属板
は、互いに向き合わせて配置され、前記対をなす金属板
の外周縁間が前記外周壁で閉塞されており、前記伝送空
間は、前記対をなす金属板と外周壁とで形成された1つ
空間内に、相互間が電磁的に遮蔽された2以上の伝送
空間であり、前記2以上の伝送空間は前記金属板の中心
部の廻りに扇形形状に区画形成され、前記対をなす一方
の金属板には、アンテナ素子を設置するための複数の小
孔、又は電力放射に必要な開口面積をもつスロットが前
記伝送空間に連通して設けられており、前記対をなす他
方の金属板に、送信時前記伝送空間内に電力を供給
する機能と、受信時前記伝送空間内の電力を収集する
機能とをもつ前記電力入出力部が設けられている。
A transmission waveguide according to the present invention is a transmission waveguide having at least a pair of metal plates, an outer peripheral wall, a transmission space, and a power input / output unit, wherein the pair of metal plates is provided. Are arranged so as to face each other, an outer peripheral edge of the pair of metal plates is closed by the outer peripheral wall, and the transmission space is one formed by the pair of metal plate and the outer peripheral wall.
The center of the space, which is at least two transmission space between them is electromagnetically shielded, the two or more transmission space of the metal plate
A plurality of small holes for installing an antenna element or a slot having an opening area necessary for power radiation are formed in the transmission space on one of the pair of metal plates formed in a sector shape around the portion. provided in communication with, the other metal plate forming the pair has a function of supplying electric power to the transmission space during transmission, and a function of collecting electric power of the transmission space in reception The power input / output unit is provided.

【0013】また本発明に係る伝送導波管は、少なくと
も金属板の対と、外周壁と、伝送空間と、電力入出力部
とを有する伝送導波管であって、前記対をなす金属板
は、互いに向き合わせて配置され、前記対をなす金属板
の外周縁間が前記外周壁で閉塞されており、前記伝送空
間は、前記対をなす金属板と外周壁とで形成された1つ
空間内に、相互間が電磁的に遮蔽された2以上の伝送
空間であり、前記2以上の伝送空間は前記金属板の中心
部の廻りに扇形形状に区画形成され、前記対をなす一方
の金属板には、アンテナ素子を設置するための複数の小
孔、又は電力放射に必要な開口面積をもつスロットが設
けられており、前記対をなす他方の金属板には、前記対
をなす金属板と外周壁との間に形成された前記伝送空間
へ送信時電力を供給する機能と、受信時前記伝送空
間内の電力を収集する機能とをもつ前記電力入出力部が
設けられており、該電力入出力部が、前記対をなす他方
の金属板とマイクロストリップラインとの間に誘電体を
介装し該他方の金属板とマイクロストリップラインとの
間に給電を行うマイクロストリップ給電構造、又は前記
対をなす他方の金属板と地板との間に誘電体を介装し該
誘電体内にマイクロストリップラインを設け該他方の金
属板及び地板とマイクロストリップラインとの間に給電
を行うトリプレート給電構造である。
Further, a transmission waveguide according to the present invention is a transmission waveguide having at least a pair of metal plates, an outer peripheral wall, a transmission space, and a power input / output unit, wherein the pair of metal plates is provided. Are arranged so as to face each other, an outer peripheral edge of the pair of metal plates is closed by the outer peripheral wall, and the transmission space is one formed by the pair of metal plate and the outer peripheral wall.
The center of the space, which is at least two transmission space between them is electromagnetically shielded, the two or more transmission space of the metal plate
A plurality of small holes for installing an antenna element or a slot having an opening area necessary for power radiation are provided on one of the paired metal plates, which is formed in a sector shape around the portion. The other metal plate forming the pair has a function of supplying power to the transmission space formed between the metal plate forming the pair and an outer peripheral wall at the time of transmission , and a function of supplying power to the transmission space at the time of reception. The power input / output unit having a function of collecting power is provided, and the power input / output unit is provided with a dielectric interposed between the other metal plate and the microstrip line in the pair, and A microstrip power supply structure for feeding power between the metal plate and the microstrip line, or a microstrip line provided in the dielectric by interposing a dielectric between the other metal plate and the ground plate forming the pair. The other metal plate and ground plate A triplate feed structure for supplying power between the cross trip line.

【0014】[0014]

【作用】伝送導波管内に再放射される電波の相互影響に
ついて考察する。従来の伝送導波管内の伝送空間が間仕
切のないラジアル伝送空間であるため、再放射電波の相
互影響が広範囲に及ぶ。
The mutual influence of radio waves re-emitted into the transmission waveguide will be considered. Since the transmission space in the conventional transmission waveguide is a radial transmission space without partitions, reciprocal effects of re-radiated radio waves are widespread.

【0015】本発明ではラジアル伝送空間を複数の小空
間に区画し、小空間相互間を電磁的に遮蔽し、再放射電
波の相互影響を減少させることにより、アンテナ特性を
改善するようにしたものである。
According to the present invention, the antenna characteristics are improved by dividing the radial transmission space into a plurality of small spaces, electromagnetically shielding the small spaces from each other, and reducing the mutual influence of re-radiated radio waves. It is.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1(a)は、本発明の一実施例に係るア
ンテナ装置を示す斜視図、図1(b)は、図1(a)の
部分断面図、図2は、図1の横断面図、図3(a)は、
伝送導波管の内部構造を示す斜視図である。
FIG. 1A is a perspective view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a partial sectional view of FIG. 1A, and FIG. FIG. 3 (a)
FIG. 3 is a perspective view illustrating an internal structure of a transmission waveguide.

【0018】図1(a),(b)において、本実施例に
係るアンテナ装置は、伝送導波管1とアンテナ素子2と
を組合せたものである。
1A and 1B, the antenna device according to the present embodiment is a combination of a transmission waveguide 1 and an antenna element 2. FIG.

【0019】伝送導波管1は図1(a)に示すように、
互いに向き合わせて配設された円盤状の金属板1a,1
bの対と、対をなす金属板1a,1bの外周縁間を閉塞
するリング状の外周壁1cとを含む。
The transmission waveguide 1 is, as shown in FIG.
Disc-shaped metal plates 1a, 1 arranged facing each other
b, and a ring-shaped outer peripheral wall 1c that closes between the outer peripheral edges of the pair of metal plates 1a and 1b.

【0020】伝送導波管1内のラジアル伝送空間は図
2,図3(a)に示すように、相互間が電磁的に遮蔽さ
れた小空間としての伝送空間31,32,33に区画され
ている。
As shown in FIGS. 2 and 3 (a), the radial transmission space in the transmission waveguide 1 is a transmission space 3 1 , 3 2 , 3 3 as a small space where the spaces between them are electromagnetically shielded. Is divided into

【0021】伝送空間31,32,33は図2,図3
(a)に示すように、扇形形状に遮蔽板4で区画して形
成されたものである。
The transmission spaces 3 1 , 3 2 , 3 3 are shown in FIGS.
As shown in (a), the fan is formed by partitioning the fan into a fan-shaped shielding plate 4.

【0022】ここに実施例では、伝送導波管1内のラジ
アル伝送空間を3つの伝送空間に区画したが、伝送空間
の区画個数は3個に限るものではなく、2以上のものと
する。
Here, in the embodiment, the radial transmission space in the transmission waveguide 1 is divided into three transmission spaces, but the number of divisions of the transmission space is not limited to three, but may be two or more.

【0023】尚、以下の説明においては、3つの伝送空
間に区画した場合について説明する。2つ以上の伝送空
間の場合、同様の取扱いとなる。
In the following description, a case where the transmission space is divided into three transmission spaces will be described. In the case of two or more transmission spaces, the same treatment is performed.

【0024】遮蔽板4は図3(a)に示すように、内径
側の端縁4aが垂直に立上って形成される。複数の遮蔽
板4の内径側には後述する電力入出力部6が設けられて
いる。
As shown in FIG. 3A, the shielding plate 4 is formed such that an inner edge 4a rises vertically. A power input / output unit 6 described later is provided on the inner diameter side of the plurality of shielding plates 4.

【0025】また、遮蔽板4は図3(b)に示すよう
に、内径側の端縁4aが最下端から上傾方向にテーパ状
に切欠いてもよい。或いは図3(c)に示すように内径
側の端縁4aが途中から上傾方向にテーパ状に切欠いて
もよい。この構造により内径側端縁4aからの反射を少
なくすることができる。
As shown in FIG. 3B, the inner edge 4a of the shield plate 4 may be cut in a tapered shape from the lowermost end in an upwardly inclined direction. Alternatively, as shown in FIG. 3 (c), the end 4a on the inner diameter side may be cut out from the middle in a tapered shape in an upwardly inclined direction. With this structure, reflection from the inner diameter side edge 4a can be reduced.

【0026】また、後述するアンテナ素子2の結合部2
aから伝送空間31,32,33への再放射の程度が極く
小さい場合には、図3(b),(c),(d)に示す遮
蔽板4の長さLを短くしてもよい。さらには、図3
(b)に示すテーパの傾斜角θを小さくしてもよい。
A coupling part 2 of the antenna element 2 described later
In the case where the degree of re-radiation from a to the transmission spaces 3 1 , 3 2 , 3 3 is extremely small, the length L of the shielding plate 4 shown in FIGS. May be. Furthermore, FIG.
The inclination angle θ of the taper shown in FIG.

【0027】また、図3(d)に示すように、再放射が
極く小さな場合には、遮蔽板4の上下端を中心から外側
に向けてテーパ状に切欠いてもよい。
As shown in FIG. 3D, when the re-radiation is extremely small, the upper and lower ends of the shielding plate 4 may be cut out in a tapered shape from the center outward.

【0028】向き合わせに配置した金属板1a,1bの
対としては、下部金属板1bの中心部が下方に突き出た
凸型錐状(図4(a))、下部金属板1bの中心部が上
方に突き出た凹型錐状(図4(b))、上部金属板1a
の中心部が下方にへこんだ凹型錐状のもの(図4
(c))、さらに図4(a),(b),(c)に示す錐
状部を曲面形の錐状部に置き換えたもの、さらに平面,
曲面のものを適宜組合せて用いることができる。図4
(d)は、この考え方に基づいて図4(b)の下部金属
板1bを曲面1dにした場合を示す。
The pair of metal plates 1a and 1b arranged facing each other has a convex conical shape in which the center of the lower metal plate 1b projects downward (FIG. 4A), and the center of the lower metal plate 1b is Concave cone protruding upward (FIG. 4B), upper metal plate 1a
A concave cone with the center of the dent recessed downward (Fig. 4
(C)), the conical parts shown in FIGS. 4 (a), (b) and (c) are replaced with curved conical parts,
Curved surfaces can be used in appropriate combination. FIG.
FIG. 4D shows a case where the lower metal plate 1b of FIG.

【0029】また、図5(a),(b),(d)のよう
に下部金属板1bの錐状部のうち後述の電力入出力部6
が設けられる中心部に水平部1eを設け、或いは図5
(c)のように上部金属板1aの錐状部のうち後述の電
力入出力部6が設けられる中心部に水平部1eを設けて
もよい。
As shown in FIGS. 5A, 5B, and 5D, the power input / output unit 6 described later in the conical portion of the lower metal plate 1b is used.
A horizontal portion 1e is provided at the center where
As shown in (c), a horizontal portion 1e may be provided at the center of the conical portion of the upper metal plate 1a where the power input / output unit 6 described later is provided.

【0030】金属板1a,1bの外形形状は、円形とし
たが、多角形形状としてもよい。
The external shape of the metal plates 1a and 1b is circular, but may be polygonal.

【0031】対をなす一方の金属板1aには、図1
(a)に示すように伝送空間31,32,33に連通した
電力放射が極めて小さな口径をもつ複数の小孔5,5…
が設けられている。
FIG. 1 shows a pair of metal plates 1a.
Transmission as shown in (a) space 3 1, 3 2, 3 a plurality of 3 power radiated in communication with has a very small diameter stoma 5,5 ...
Is provided.

【0032】対をなす他方の金属板1bには、図3
(a)に示すように電力入出力部6が設けられている。
ここに、電力入出力部6は、送信時に伝送空間31
2,33に電力を供給する機能と、受信時に伝送空間3
1,32,33内の電力を収集する機能とをもつ。
FIG. 3 shows the other pair of metal plates 1b.
The power input / output unit 6 is provided as shown in FIG.
Here, the power input / output unit 6 transmits the transmission space 3 1 ,
3 2, 3 and function to supply electric power to the 3 transmission space 3 at the time of reception
1, 3 has a function of collecting power of 2, 3 3.

【0033】電力入出力部6は図3(a)に示すよう
に、他方の金属板1bの中心部に設けられている。図3
(a)に示す電力入出力部6は同軸給電構造のものであ
り、同軸給電線7の外部導体7aが下部金属板1bに結
合され、内部導体7bが金属板1bの中心孔1fを通し
て遮蔽板4の内径側端縁4a間に形成された空間内に差
込まれている。
As shown in FIG. 3A, the power input / output unit 6 is provided at the center of the other metal plate 1b. FIG.
The power input / output unit 6 shown in (a) has a coaxial power supply structure, in which an outer conductor 7a of a coaxial power supply line 7 is coupled to a lower metal plate 1b, and an inner conductor 7b is connected to a shield 4 is inserted into a space formed between the inner diameter side edges 4a.

【0034】電力入出力部6は図3(a)に示す同軸給
電構造のものに限るものではない。すなわち、図6に示
す電力入出力部6は、マイクロストリップ給電構造のも
のである。この構造は、下部金属板1bの裏面に誘電体
8が添設され、誘電体8にマイクロストリップライン9
が付設されている。さらにマイクロストリップライン9
の先端に結合された金属棒12が金属板1bの中心孔1
fを通して対をなす金属板1a,1b間に差込まれた構
造となっている。このものでは金属板1bとマイクロス
トリップライン9との間に給電がなされる。
The power input / output unit 6 is not limited to the coaxial power supply structure shown in FIG. That is, the power input / output unit 6 shown in FIG. 6 has a microstrip power supply structure. In this structure, a dielectric 8 is attached to the back surface of the lower metal plate 1b, and a microstrip line 9
Is attached. Furthermore, microstrip line 9
The metal rod 12 connected to the tip of the metal plate 1b
It has a structure inserted between metal plates 1a and 1b forming a pair through f. In this case, power is supplied between the metal plate 1b and the microstrip line 9.

【0035】図7に示す電力入出力部6は、トリプレー
ト給電構造のものである。この構造は、図6に示すマイ
クロストリップライン9の裏面が誘電体10を介して地
板11で覆われており、地板11及び金属板1bとマイ
クロストリップライン9との間に給電される構造となっ
ている。
The power input / output unit 6 shown in FIG. 7 has a triplate power supply structure. This structure has a structure in which the back surface of the microstrip line 9 shown in FIG. 6 is covered with a ground plate 11 via a dielectric 10 and power is supplied between the ground plate 11 and the metal plate 1b and the microstrip line 9. ing.

【0036】この場合、図6に示すマイクロストリップ
給電構造及び図7に示すトリプレート給電構造の場合に
は、衛星放送用コンバータ,移相器,抵抗等の電子或い
は電気機器を一体に組込んでアンテナ装置全体をコンパ
クト化することが可能となる。
In this case, in the case of the microstrip power supply structure shown in FIG. 6 and the triplate power supply structure shown in FIG. 7, electronic or electric devices such as a satellite broadcast converter, a phase shifter, and a resistor are integrally incorporated. It is possible to make the entire antenna device compact.

【0037】以上の電力入出力部6は、その個数を1個
とした場合であって、金属板1bの中心部から複数の扇
形形状の伝送空間31,32,33内に電力を分配供給す
るものであった。図8は電力入出力部6を3個とした場
合であり、伝送空間31,32,33にそれぞれ専用の電
力入出力部6を設けている。この場合、各伝送空間内で
個別に位相,振幅の調整が可能である。
The above power input output section 6, a case where the number and one, the power to the transmission space 3 1, 3 2, 3 3 of the plurality of fan-shaped from the center of the metal plate 1b It was a distribution supply. FIG. 8 shows a case in which three power input / output units 6 are provided, and dedicated power input / output units 6 are provided in the transmission spaces 3 1 , 3 2 , and 3 3 respectively. In this case, the phase and amplitude can be individually adjusted in each transmission space.

【0038】図1(a)に示すアンテナ素子2は、結合
部2aと電力放射部2bとを有している。
The antenna element 2 shown in FIG. 1A has a coupling section 2a and a power radiating section 2b.

【0039】結合部2aは図1(b)に示すように、金
属板1aの小孔5,5,5…内に誘電体2cで支持さ
れ、伝送空間31,32,33内に挿入され電磁結合され
たものである。
As shown the coupling portion 2a FIG. 1 (b), the supported by a dielectric 2c a small hole 5,5,5 ... the metal plate 1a, the transmission space 3 1, 3 2, 3 3 It is inserted and electromagnetically coupled.

【0040】電力放射部2bは図1(a),(b)に示
すように、金属板1aより前方に突き出て設けられ、伝
送空間31,32,33内の電力を空気中(自由空間)に
放射するものである。ここで、金属板1aの前方に突き
出た立上り部2dからの放射を利用する場合には、この
立上り部2dを電力放射部2bの一部として定義する。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the power radiating portion 2b is provided so as to protrude forward from the metal plate 1a, and transfers the power in the transmission spaces 3 1 , 3 2 , 3 3 to the air. (Free space). Here, when the radiation from the rising portion 2d protruding forward of the metal plate 1a is used, the rising portion 2d is defined as a part of the power radiating portion 2b.

【0041】尚、この種のアンテナ素子2としては、直
線偏波アンテナ(例えばモノポール,折曲げアンテナ,
ジグザグアンテナ,逆F型アンテナ,直線偏波用パッチ
アンテナ等)、或いは円偏波アンテナ(例えばスパイラ
ル,ヘリカル,円偏波用パッチアンテナ等)の各種のア
ンテナを用いることができる。
Incidentally, as this kind of antenna element 2, a linearly polarized antenna (for example, a monopole, a bent antenna,
Various antennas such as a zigzag antenna, an inverted F-type antenna, a patch antenna for linear polarization, and a circularly polarized antenna (for example, a spiral, helical, patch antenna for circular polarization, etc.) can be used.

【0042】アンテナ素子2は図1(a),(b)に示
すものに限るものではなく、図9に示すように金属板1
aに電力放射に必要な開口面積をもつスロット2eとし
て設けてもよい。
The antenna element 2 is not limited to the one shown in FIGS. 1A and 1B, but may be a metal plate 1 as shown in FIG.
a may be provided as a slot 2e having an opening area necessary for power emission.

【0043】尚、図6に示すマイクロストリップ給電構
造及び図7に示すトリプレート結合構造では、小空間と
しての伝送空間31,32,33に区画しない単体のラジ
アル伝送空間をもつ伝送導波管でも使用することが可能
である。
In the microstrip power supply structure shown in FIG. 6 and the triplate coupling structure shown in FIG. 7, the transmission conductor having a single radial transmission space which is not divided into small transmission spaces 3 1 , 3 2 , 3 3. Wave tubes can also be used.

【0044】また、本発明のアンテナ装置について、送
受信可逆定理が成り立つことは言うまでもない。
It goes without saying that the transmission and reception reversibility theorem holds for the antenna device of the present invention.

【0045】以上説明したように本発明によれば、1つ
の空間内を、該空間をなす金属板の中心部の廻りに扇形
形状の2以上の伝送空間に区画形成し、かつ2以上の伝
送空間の相互間を電磁的に遮蔽したため、アンテナ素子
の結合部又はスロットから伝送導波管内への再放射によ
る相互影響を減少させることができ、アンテナ特性を改
善できる。
As described above, according to the present invention, one
In a space around the center of the metal plate that forms the space
Since the two or more transmission spaces are partitioned into two or more transmission spaces and the two or more transmission spaces are electromagnetically shielded from each other, mutual influence due to re-radiation from the coupling portion or the slot of the antenna element into the transmission waveguide is reduced. Antenna characteristics can be improved.

【0046】さらに1つの空間内を、該空間をなす金属
板の中心部の廻りに扇形形状の2以上の伝送空間に区画
形成し、かつ隣接する伝送空間相互が電磁的に遮蔽され
ていることを利用し、各伝送空間内で個別に位相,振幅
の調整が可能であり、アンテナ設計の自由度を増すこと
ができる。
Further, in one space, a metal forming the space
Divided into two or more fan-shaped transmission spaces around the center of the plate
By utilizing the fact that the formed transmission spaces are electromagnetically shielded from each other, the phase and amplitude can be individually adjusted in each transmission space, and the degree of freedom in antenna design can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は本発明の一実施例を示す斜視図、
(b)は図1(a)の部分断面図である。
FIG. 1 (a) is a perspective view showing one embodiment of the present invention,
FIG. 2B is a partial cross-sectional view of FIG.

【図2】図1(a)の横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.

【図3】(a)は、本発明に係る伝送導波管の内部構造
を示す斜視図、(b),(c),(d)は遮蔽板を示す
斜視図である。
FIG. 3A is a perspective view showing an internal structure of a transmission waveguide according to the present invention, and FIGS. 3B, 3C, and 3D are perspective views showing a shielding plate.

【図4】対をなす金属板の構造を示す図である。FIG. 4 is a view showing a structure of a pair of metal plates.

【図5】水平部をもって対をなす金属板の構造を示す図
である。
FIG. 5 is a view showing a structure of a pair of metal plates having a horizontal portion.

【図6】本発明におけるマイクロストリップ給電構造を
示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a microstrip power supply structure according to the present invention.

【図7】本発明におけるトリプレート給電構造を示す断
面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a triplate power supply structure according to the present invention.

【図8】本発明における給電構造を各伝送空間にそれぞ
れ個別に設けた実施例を示す横断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an embodiment in which a power supply structure according to the present invention is individually provided in each transmission space.

【図9】本発明におけるアンテナ素子をスロットとして
構成した場合を示す正面図である。
FIG. 9 is a front view showing a case where the antenna element according to the present invention is configured as a slot.

【図10】従来例を示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 伝送導波管 1a,1b 金属板 1c 外周壁 1d 金属板の曲面 1e 金属板の水平部 1f 金属板の中心孔 2 アンテナ素子 2a 結合部 2b 電力放射部 2c 給電部支持用誘電体 2d 立上り部 2e スロット 31,32,33 小空間として区画された伝送空間 4 遮蔽板 5 小孔 6 電力入出力部 7 同軸給電線 7a 同軸給電線の外部導体 7b 同軸給電線の内部導体 8,10 マイクロストリップライン支持用誘電体 9 マイクロストリップライン 11 地板 12 金属棒DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission waveguide 1a, 1b Metal plate 1c Outer peripheral wall 1d Curved surface of metal plate 1e Horizontal portion of metal plate 1f Center hole of metal plate 2 Antenna element 2a Coupling portion 2b Power radiating portion 2c Feeding portion supporting dielectric 2d Rise portion 2e slot 3 1, 3 2, 3 3 inner conductor of the outer conductor 7b coaxial feeder compartments have been transmitted space 4 shielding plate 5 small holes 6 power output section 7 coaxial feeder 7a coaxial feeder as small spaces 8,10 Microstrip line supporting dielectric material 9 Microstrip line 11 Ground plate 12 Metal rod

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 21/00 - 25/04 H01P 5/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01Q 21/00-25/04 H01P 5/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 伝送導波管とアンテナ素子とを組み合わ
せてなるアンテナ装置であって、 前記伝送導波管は、互いに向き合わせて配置された金属
板の対と、該対をなす金属板の外周縁間を閉塞する外周
壁とを含み、前記対をなす金属板と外周壁とで形成され
1つの空間内に、相互間が電磁的に遮蔽された2以上
の伝送空間を有し、前記2以上の伝送空間は前記金属板
の中心部の廻りに扇形形状に区画形成され、 前記対をなす一方の金属板には、前記伝送空間に連通す
複数の小孔が設けられ、前記対をなす他方の金属板に
、送信時前記伝送空間内に電力を供給する機能と、
受信時前記伝送空間内の電力を収集する機能とをもつ
電力入出力部が設けられており、 前記アンテナ素子は、前記一方の金属板に設けられた
小孔より前記伝送導波管の伝送空間内に挿入された結
合部と、該結合部に一体に結合され前記小孔をもつ金属
板より前方に突き出て設けられた電力放射部とを有する
ことを特徴とするアンテナ装置。
1. An antenna device comprising a combination of a transmission waveguide and an antenna element, wherein the transmission waveguide has a pair of metal plates arranged facing each other and a pair of metal plates forming the pair. An outer peripheral wall closing between outer peripheral edges, and in one space formed by the pair of metal plates and the outer peripheral wall, two or more transmission spaces electromagnetically shielded from each other , The two or more transmission spaces are the metal plates
Is formed in a sector shape around the center of the pair, and one of the paired metal plates communicates with the transmission space.
A plurality of small holes are provided, and the other pair of metal plates
Has a function of supplying electric power to the transmission space during transmission,
When receiving the provided power output section having a function of collecting the electric power of the transmission space within said antenna element, before provided to the one metal plate
A serial and a coupling portion that is inserted into the transmission space of the transmission waveguide than the small hole, and a power radiation portion provided protruding forward from the metal plate is integrally coupled with the small holes in the coupling portion An antenna device, comprising:
【請求項2】 伝送導波管とアンテナ素子とを組み合わ
せてなるアンテナ装置であって、 前記伝送導波管は、互いに向き合わせて配置された金属
板の対と、該対をなす金属板の外周縁間を閉塞する外周
壁とを含み、前記対をなす金属板と外周壁とで形成され
た1つの空間内に、相互間が電磁的に遮蔽された2以上
の伝送空間を有し、前記2以上の伝送空間は前記金属板
の中心部の廻りに扇形形状に区画形成され、 前記対をなす一方の金属板には、前記アンテナ素子が設
けられ、前記対をなす他方の金属板に、送信時前記
伝送空間内に電力を供給する機能と、受信時前記伝送
空間内の電力を収集する機能とをもつ電力入出力部が設
けられており、 前記アンテナ素子は、前記一方の金属板に開口状(スロ
ット状)に形成され前記伝送空間内に連通し電力放射に
必要な開口面積をもって構成されたものであることを特
徴とするアンテナ装置。
2. An antenna device comprising a combination of a transmission waveguide and an antenna element, wherein the transmission waveguide has a pair of metal plates arranged facing each other and a pair of metal plates forming the pair. An outer peripheral wall closing an outer peripheral edge, the outer peripheral wall being formed by the paired metal plate and the outer peripheral wall.
And in one space and have two or more transmission space between them is electromagnetically shielded, the two or more transmission space of the metal plate
Is defined and formed in a fan shape about the center of said pairs in one of the metal plates forming the, the antenna elements are provided, on the other metal plate forming the said pair is in the transmission space during transmission A power input / output unit having a function of supplying power and a function of collecting power in the transmission space at the time of reception is provided. The antenna element has an opening shape (slot shape) in the one metal plate. An antenna device which is formed in the transmission space and has an opening area necessary for power radiation.
【請求項3】 少なくとも金属板の対と、外周壁と、伝
送空間と、電力入出力部とを有する伝送導波管であっ
て、 前記対をなす金属板は、互いに向き合わせて配置され、
前記対をなす金属板の外周縁間が前記外周壁で閉塞され
ており、 前記伝送空間は、前記対をなす金属板と外周壁とで形成
された1つの空間内に、相互間が電磁的に遮蔽された2
以上の伝送空間であり、前記2以上の伝送空間は前記金
属板の中心部の廻りに扇形形状に区画形成され、 前記対をなす一方の金属板には、アンテナ素子を設置す
るための複数の小孔、又は電力放射に必要な開口面積を
もつスロットが前記伝送空間に連通して設けられてお
り、 前記対をなす他方の金属板に、送信時前記伝送空間
内に電力を供給する機能と、受信時前記伝送空間内の
電力を収集する機能とをもつ前記電力入出力部が設けら
れていることを特徴とする伝送導波管。
3. A transmission waveguide having at least a pair of metal plates, an outer peripheral wall, a transmission space, and a power input / output unit, wherein the paired metal plates are arranged facing each other,
An outer peripheral edge of the pair of metal plates is closed by the outer peripheral wall, and the transmission space is formed in a single space formed by the pair of metal plates and the outer peripheral wall. 2 shielded by
The above transmission space , and the two or more transmission spaces are
The antenna element is installed on one of the paired metal plates, which is formed in a sector shape around the center of the metal plate .
A plurality of small holes in order, or power slot having an opening area necessary for the radiation is provided to communicate with the transmission space, the other metal plate forming the said pair, said transmission space in transmission transmission waveguide, wherein the power input portion is provided with a function for supplying electric power, and a function of collecting electric power of the transmission space during reception.
【請求項4】 少なくとも金属板の対と、外周壁と、
送空間と、電力入出力部とを有する伝送導波管であっ
て、 前記対をなす金属板は、互いに向き合わせて配置され、
前記対をなす金属板の外周縁間が前記外周壁で閉塞され
ており、 前記伝送空間は、前記対をなす金属板と外周壁とで形成
された1つの空間内に、相互間が電磁的に遮蔽された2
以上の伝送空間であり、前記2以上の伝送空間は前記金
属板の中心部の廻りに扇形形状に区画形成され、 前記対をなす一方の金属板には、アンテナ素子を設置す
るための複数の小孔、又は電力放射に必要な開口面積を
もつスロットが設けられており、 前記対をなす他方の金属板には、前記対をなす金属板と
外周壁との間に形成された前記伝送空間へ送信時電力
を供給する機能と、受信時前記伝送空間内の電力を収
集する機能とをもつ前記電力入出力部が設けられてお
り、 該電力入出力部が、前記対をなす他方の金属板とマイク
ロストリップラインとの間に誘電体を介装し該他方の金
属板とマイクロストリップラインとの間に給電を行うマ
イクロストリップ給電構造、又は前記対をなす他方の金
属板と地板との間に誘電体を介装し該誘電体内にマイク
ロストリップラインを設け該他方の金属板及び地板とマ
イクロストリップラインとの間に給電を行うトリプレー
ト給電構造であることを特徴とする伝送導波管。
4. At least a pair of metal plates, an outer peripheral wall, and a transmission
A transmission waveguide having a transmission space and a power input / output unit, wherein the pair of metal plates are arranged facing each other,
An outer peripheral edge of the pair of metal plates is closed by the outer peripheral wall, and the transmission space is formed in a single space formed by the pair of metal plates and the outer peripheral wall. 2 shielded by
The above transmission space , and the two or more transmission spaces are
The antenna element is installed on one of the paired metal plates, which is formed in a sector shape around the center of the metal plate .
A plurality of small holes or slots having an opening area necessary for power radiation are provided, and the other metal plate forming the pair is formed between the metal plate forming the pair and the outer peripheral wall. a function of supplying electric power at the time of transmission to said transmission space that is, the power input-output unit having a function for collecting power of the transmission space is provided at the time of reception, the said power input-output unit, A microstrip power supply structure in which a dielectric is interposed between the other metal plate and the microstrip line to supply power between the other metal plate and the microstrip line, or the other of the pair A tri-plate power supply structure in which a dielectric is interposed between a metal plate and a ground plate, a microstrip line is provided in the dielectric, and power is supplied between the other metal plate and the ground plate and the microstrip line. To be Okushirubeha tube.
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